FRACAS在核电厂安全级DCS产品故障管理过程中的应用

本文简单介绍了故障报告、分析和纠正措施系统(FRACAS)的概念、原理以及使用流程等基础内容。结合了核电厂安全级DCS产品的研发和生产过程,论述了故障报告、分析和纠正措施系统技术在核电厂安全级DCS产品的研发及生产过程中的应用,以确保核电厂安全级DCS产品在研发及生产过程中出现的故障问题得到有效确认和分析,并针对发生的故障问题制定有效的纠正措施并实施,从而彻底消除了产品故障发生的根本原因,也有效预防了同类故障的发生,从故障发生的源头上实现了产品问题的"归零化",为成功制造出高可靠性水平的核电厂安全级DCS系统提供了基础保障。     

防城港核电厂非安全级DCS网络结构和设备功能浅议

详细介绍了防城港核电厂一期非安全级DCS三层网络结构和功能。项目中HOLLIAS采用工业以太网和Profibus协议,组建监控网络（MNET）、系统网络（SNET）和控制网络（CNET）,其中系统网络采用自主知识产权的确定性实时以太网技术,避免了冲突和随机撤回的以太网CSMA／CD方案,通过软件重新组建的以太网,实现确定性实时通信,满足核电厂非安全级DCS对数据通信确定性和实时性的要求。     

基于马尔可夫计算核电厂安全级DCS可用性的研究

可用性作为核电厂安全级DCS可靠性分析指标中的一个基本参数,在对核电厂安全级DCS进行系统性能评估和系统可靠性评估时起着重要的参考作用。本文主要采用马尔可夫过程法,对2oo3架构的核电厂安全级DCS停堆保护系统进行马尔可夫建模,分析和计算得出2oo3架构系统的整体可用性。同时,结合系统实际的运行情况,讨论和归纳在利用马尔可夫建模分析和计算系统可用性的过程中一些影响因子对系统可用性的影响,为核电厂安全级DCS相关可用性设计和分析提供一些参考。     

可靠性设计在核电厂安全级DCS研制中的应用

产品主要是通过设计和制造得到的。因此,这两个阶段对产品的固有可靠性起着决定性的作用。对于可靠性有严格要求的核电厂安全级DCS而言,如何在研制过程中保证其可靠性,是DCS制造商和电厂业主都关注的问题。本文讨论了一些核电厂安全级DCS的可靠性设计方法,并就这些方法的工程应用进行展望,希望能对相关从业人员提供参考。     

核级优选模块试验回路特性研究和异常处理

核电厂核级DCS系统中采用优选模块(以下简称PIF卡)对多路指令优先级进行综合判断,实现优选输出。PIF卡在实现多路指令优选输出控制功能的同时,还具备通信、自诊断以及可试验性的技术要求,是核电厂专设安全设施驱动系统的重要组成单元,也是核级DCS定期试验的重要元件。在CPR1000项目现场调试过程中,曾经偶发过正常工作的PIF在定期试验中出现异常的现象。为此,分析研究PIF卡的功能架构、试验回路原理和试验方法以找到异常的根本原因并给出处理思路和解决方案,对于保障安全设施的安全可靠动作具有重要意义。     

核电厂安全级DCS模拟量隔离器的设计与研究

核电厂安全级DCS系统中有温度、压力、流量等数量较多的模拟量信号,变送器将现场传感器采集的非标准电信号转换为4mA~20mA标准信号送入系统进行模拟量数字化处理。针对核电厂安全级DCS系统的隔离和分配要求,需要一种高性能的模拟量隔离器对4mA~20mA模拟量信号进行隔离和分配。提出了一种基于线性光耦的核电厂安全级DCS模拟量隔离器的设计方案,通过对电路的原理设计以及器件的选型,使得该方案具有电路简洁、精度高、温漂小、响应时间短、制造成本低等优势。该模拟量隔离器在核电厂安全级DCS系统中具有广泛应用。     

核电厂安全级DCS平台信息安全脆弱性分析

核电厂安全级DCS平台的信息安全对核电厂安全可靠运行至关重要,了解核电厂安全级DCS平台设备的脆弱性是制定信息安全防范计划的基础。本文首先介绍了核电厂安全级DCS的主要设备及其功能,通过分析脆弱性的定义,给出了适用于核电厂安全级DCS平台的脆弱性关注点,然后结合设备特点,对MTS、SVDU、网关站和执行安全功能的设备做脆弱性分析,给出了各个设备包含的脆弱性并对脆弱性分析的结果进行了分类。最后,本文介绍了脆弱性分析结果在某安全级DCS平台信息安全防范计划中的应用。     

安全级DCS与RPN源量程接口信号的改进及应用

随着核电厂数字化的发展,核仪表系统(Ex-core Nuclear Instrumentation System,简称RPN)[1,2]的控制和保护功能已在安全级分布式控制系统(SafetyDigitalControlSystem,简称安全级DCS)平台内实现。为了保证核仪表系统能够连续稳定地监视反应堆核功率,某核电厂调试期间,通过对安全级DCS与RPN系统接口的试验信号进行改进优化,避免了安全级DCS试验时误切除RPN系统源量程,消除了源量程探测器误触发非预期停堆保护信号的风险,保证了核电厂商运后的安全稳定运行。同时作为经验反馈,对RPN源量程投运和退出信号逻辑的原理进行了详细分析,为在运核电厂的数字化改造及三代核电技术的设计研究提供借鉴和思考。     

核电安全级DCS基础板卡开关电源纹波测试方法探讨

开关电源在核电厂安全级DCS基础板卡上得到了广泛应用,纹波是开关电源的一项重要性能指标,直接影响核电厂安全级DCS系统的可靠性。本文立足于对开关电源纹波测试方法的探讨,简要介绍了纹波和噪声的定义、种类、产生原因及对核电厂安全级DCS设备的危害,并详细阐述了示波器原装探头测试法、差分探头测试法、50Ω同轴线缆测试法、双绞线测试法。总结及分析了以上方法的测试数据,为选择合适的纹波测试方法提供参考。     

我国自主研发的首套核级DCS系统进入应用阶段

我国自主研发的首套核级DCS系统进入应用阶段。近日，中广核所属北京广利核系统工程公司完成阳江核电站5、6号机组安全级DCSRPS工程样机系统设计，这标志着我国自主研发的首套核安全级DCS（以下简称“核级DCS”）系统FirmSys正式进入工程应用阶段。     

三维需求矩阵在核电安全级DCS软件V & V中的研究与应用

需求追踪管理是核电厂安全级DCS系统开发与软件V&V的重要任务。本文基于DCS系统分布式架构的特点，以系统需求与DCS系统架构为基础，将需求分配到不同的子系统中，建立“需求-子系统”二维平面矩阵，对该平面矩阵沿系统开发生命周期展开追踪，形成“需求-子系统-生命周期阶段”三维需求矩阵。三维需求矩阵能够对整个系统开发生命周期内的需求实现及变更响应进行清晰表达、管理与追踪，有效识别出开发活动对于需求的偏离，提示项目风险，提高软件产品质量，适用于核电仪控系统中基于计算机的分布式控制系统的需求追踪。     

核电厂DCS系统调试装置研制

核电厂DCS系统调试装置可与核电厂真实DCS机柜连接,形成控制闭环,使核电厂DCS系统的工程调试更便捷、有效。介绍了调试装置的原理、组成、软硬件结构,并以百万千瓦级核电厂DCS系统工程调试为例,描述了核电厂DCS系统调试装置的开发、工程调试和应用效果。     

核电厂DCS系统现场控制站SOE信号测试方法研究

为确保核电厂安全经济运行,核电厂分散控制系统(DCS系统)稳定、高速的采集功能在机组调试和运行过程中起着至关重要的作用。SOE信号高速采集速率,给系统验证提出了很高的要求。本文在对被测对象进行全面分析后提出了一套测试方法。此套测试方法适用于核电厂DCS开发设计、系统集成、出厂验收测试等环节。     

核电厂安全级DCS屏蔽接地方式浅析

核电厂安全级DCS安全、可靠运行的一个重要前提是其具有抗各种电磁干扰的能力,采用屏蔽电缆是抗干扰方式中的一种。屏蔽电缆抗干扰的能力除了和电缆的质量有关外,还和屏蔽层的接地方式、接地点数、接地位置息息相关。本文从相关标准出发,结合当前国内外各核电厂安全级DCS供应商的屏蔽接地方式,浅析安全级DCS的屏蔽接地的现状及发展,并提出了一种改进方案供参考研究。     

核电厂优选模块设计研究

优选模块是先进的核电厂安全级DCS平台的一个重要组成部分,该模块是优选驱动系统的核心模块。主要功能是对来自不同系统的设备驱动信号进行优先级逻辑运算处理,驱动专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等设备,并将现场设备的状态信号通过该模块的网络接口发送至专设安全设施驱动系统。确保核电站安全运行,实现事故后保护的关键环节。为了提高该模块的可靠性及安全性,本设计中应用CPLD技术,采用三重冗余容错架构对该模块进行硬件设计,通过可靠性建模分析及功能验证,证明了该模块方案的可行性。     

CPR1000核电厂核级DCS平台缺省值实现方案研究

针对CPR1000核电厂核级DCS无平台功能实现缺省值问题,对MELTAC DCS平台的信号失效诊断机制进行了分析,对信号质量位传递管理进行了研究,并考虑避免缺省值输出抖动,确定了缺省值替换逻辑方案。同时针对工程实施中CPU负荷超标风险对缺省值实现方案进行了调整,将缺省值替换逻辑实现位置由信号输入机柜转移到控制指令的输出机柜或非安全级DCS网关。最终获得了信号失效诊断、信号质量位传递管理、缺省值替换配合实现缺省值功能的方案。将该方案在多项目进行了试验及应用。结果表明,缺省值实现方案能够在预期信号故障情况下实现缺省值无抖动输出,并且未造成CPU负荷超标。     

工程师站监视软件MVC模式的设计与实现

在线监视子软件作为核电厂DCS系统工程师站软件的重要组成部分，具有交互性强、控制逻辑复杂、业务需求扩展性强等特点，如何使在线监视系统软件的架构灵活、安全、易于扩展，是本文的重点研究内容。在深入研究分析核电厂DCS系统的在线监视软件功能需求的基础上，提出一种基于MVC开发模式的工程师站在线监视系统软件的设计开发方法，采用交互界面层、业务逻辑层、数据访问层的MVC三层架构设计模式，实现了工程师站软件包中在线监视子软件的设计与开发。基于MVC的设计模式大大缩短了工程师站软件在线监视软件系统的开发周期，实现了软件模块的有效复用，提升了软件的可维护性、可扩展性。     

核电厂安全级DCS设备装联工艺的可靠性浅析及验证评估

核电厂安全级DCS设备整机装联过程中影响设备产品质量的因素很多,基于核安全法规和工艺技术标准的要求,通过对整机装联过程中主要影响因素的列举分析,采用对设备装联工艺验证与评估的方式,对核电厂安全级DCS设备装联过程中所使用的工艺技术的安全可靠性进行浅析。这些工艺方法在CPR1000项目机组、台山项目(EPR)、阳江56号机组(Firm Sys)、马赛克盘台、高温堆、RIC等项目DCS设备整机装联过程中得以应用,有效提高了设备产品质量的安全可靠性,具有推广的价值。     

核电厂安全级DCS系统的故障诊断和报警设计研究

核电厂安全级DCS除了执行保护功能和监测保护系统的工艺参数,还应对系统的故障进行诊断,以避免系统故障导致核电站的误动作。因此,在不影响执行保护功能的前提下,安全级DCS的故障应尽可能地被系统自动检测并即时报出,作为运行和维修人员故障判断、维护工作的依据。本文基于NASPIC平台,就核电厂安全级DCS系统的故障进行分类,对故障诊断进行研究,并提出详细的故障诊断设计和报警显示设计思路。     

基于NASPIC平台的ACP1000安全级DCS子组分配方法研究

核电厂安全级DCS系统是实现在事故工况下紧急停堆和启动专设安全设施的重要功能,以保障核安全。基于系统的重要性,采用多样性设计防止共因故障。基于NASPIC平台的ACP1000安全级DCS系统,分为4个保护组和两个逻辑系列,每个保护组或逻辑系列由两个功能完全独立的多样性子组组成,以实现功能多样性。反映同一设计基准事件的保护参数,应置于不同的多样性子组中,安全级DCS设计根据RPS需求规格书中的部分信号分配需求,将整个保护系统的所有功能,都分配到多样性子组中,这是安全级DCS设计中的一大难点。为提高安全级DCS设计工作效率,避免重复工作,本文提出一种安全级DCS子组分配方法,通过基准信号的子组分配,进行正向和反向推导,最终完成所有功能的子组分配。